想必熟悉局域网的小伙伴，对于DHCP服务器一定不陌生，在一个计算机比较多的网络中，如果网络管理员要亲自为某个部门，甚至整个企业的上百台机器逐一手工 分配IP地址，那么这个效率是非常低的，其实可以通过DHCP服务器来实现这个工作。本篇文章就为大家介绍了DHCP服务器的概念、原理以及配置，快来看看吧！
一、什么是DHCP服务器？DHCP服务器简介
1、简介
DHCP，（全称Dynamic Host Configuration Protocol），即动态主机配置协议。DHCP主要在局域网使用，对IP地址进行集中管理和分配，使网络环境中的主机动态获得IP地址、网关地址、DNS服务器地址等信息，并提升IP地址使用率。
2、原理
DHCP是一种基于客户/服务器模式的服务协议，工作原理其实很简单，是在安装有DHCP服务器的网络中，客户端启动时自动与DHCP服务器通信，要求服务器提供自动分配IP地址的服务，而安装了DHCP服务器软件的服务器响应这个要求，并向客户端发送出合法的IP地址。所谓DHCP服务器，也就是提供DHCP服务的服务器，它是通过IP地址租约的方式为DHCP客户端提供服务的。
DHCP客户端通过和DHCP服务器的交互通讯以获得IP地址租约。为了从DHCP服务器获得一个IP地址，在标准情况下DHCP客户端和DHCP服务器之间会进行四次通讯。DHCP协议通讯使用端口UDP 67（服务器端）和UDP 68（客户端）进行通讯，UDP68端口用于客户端请求，UDP67用于服务器响应，并且大部分DHCP协议通讯使用广播进行。
（1）DHCP DISCOVER
当DHCP客户端处于以下三种情况之一时，触发DHCP DISCOVER广播消息：
1）当TCP/IP协议作为DHCP客户端（自动获取IP地址）进行初始化（DHCP客户端启动、启用网络适配器或者连接到网络时）；
2）DHCP客户端请求某个IP地址被DHCP服务器拒绝，通常发生在已获得租约的DHCP客户端连接到不同的网络中；
3）DHCP客户端释放已有租约并请求新的租约。
此时，DHCP客户端发起DHCP DISCOVER广播消息，向所有DHCP服务器获取IP地址租约。此时由于DHCP客户端没有IP地址，因此在数据包中，使用0.0.0.0作为源IP地址，然后广播地址255.255.255.255作为目的地址。在此请求数据包中同样会包含客户端的MAC地址，以便DHCP服务器进行区分。
如果没有DHCP服务器答复DHCP客户端的请求，DHCP客户端在等待1秒后会再次发送DHCP DISCOVER广播消息。除了第一个DHCP DISCOVER广播消息外，DHCP客户端还会发出三个DHCP DISCOVER广播消息，等待时延分别为9秒、13秒和16秒加上一个长度为0～1000毫秒之间的随机时延。如果仍然无法联系DHCP服务器，则认为自动获取IP地址失败，默认情况下将随机使用APIPA（自动专有IP地址，169.254.0.0/16）中定义的未被其他客户使用的IP地址，子网掩码为255.255.0.0，但是不会配置默认网关和其他TCP/IP选项，因此只能和同子网的使用APIPA地址的客户端进行通讯。
（2）DHCP OFFER
所有接收到DHCP客户端发送的DHCP DISCOVER广播消息的DHCP服务器会检查自己的配置，如果具有有效的DHCP作用域和富余的IP地址，则DHCP服务器发起DHCP OFFER广播消息来应答发起DHCP DISCOVER广播的DHCP客户端，此消息包含以下内容：
客户端MAC地址；
DHCP服务器提供的客户端IP地址；
DHCP服务器的IP地址；
DHCP服务器提供的客户端子网掩码；
其他作用域选项，例如DNS服务器、网关、WINS服务器等；
租约期限等。
因此DHCP客户端没有IP地址，所以DHCP服务器同样使用广播进行通讯：源IP地址为DHCP服务器的IP地址，而目的IP地址为255.255.255.255。同时，DHCP服务器为此客户保留它提供的IP地址，从而不会为其他DHCP客户分配此IP地址。如果有多个DHCP服务器给予此DHCP客户端回复DHCP OFFER消息，则DHCP客户端接受它接收到的第一个DHCP OFFER消息中的IP地址。
（3）DHCP REQUEST
当DHCP客户端接受DHCP服务器的租约时，它将发起DHCP REQUEST广播消息，告诉所有DHCP服务器自己已经做出选择，接受了某个DHCP服务器的租约。
在此DHCP REQUEST广播消息中包含了DHCP客户端的MAC地址、接受的租约中的IP地址、提供此租约的DHCP服务器地址等，所有其他的DHCP服务器将收回它们为此DHCP客户端所保留的IP地址租约，以给其他DHCP客户端使用。
此时由于没有得到DHCP服务器最后确认，DHCP客户端仍然不能使用租约中提供的IP地址，所以在数据包中仍然使用0.0.0.0作为源IP地址，广播地址255.255.255.255作为目的地址。
（4）DHCP ACK
提供的租约被接受的DHCP服务器在接收到DHCP客户端发起的DHCP REQUEST广播消息后，会发送DHCP ACK广播消息进行最后的确认，在这个消息中同样包含了租约期限及其他TCP/IP选项信息。
如果DHCP客户端的操作系统为Windows版本，当DHCP客户端接收到DHCP ACK广播消息后，会向网络发出三个针对此IP地址的ARP解析请求以执行冲突检测，确认网络上没有其他主机使用DHCP服务器提供的IP地址，从而避免IP地址冲突。如果发现该IP已经被其他主机所使用（有其他主机应答此ARP解析请求），则DHCP客户端则会广播发送（因为它仍然没有有效的IP地址）DHCP DECLINE消息给DHCP服务器拒绝此IP地址租约，然后重新发起DHCP DISCOVER进程。此时，在DHCP服务器管理控制台中，会显示此IP地址为BAD_ADDRESS。
如果没有其他主机使用此IP地址，则DHCP客户端的TCP/IP使用租约中提供的IP地址完成初始化，从而可以和其他网络中的主机进行通讯。至于其他TCP/IP选项，如DNS服务器和WINS服务器等，本地手动配置将覆盖从DHCP服务器获得的值。
二、DHCP SERVER (RELAY)配置方式
1、相关配置文件
端口号：ipv4 udp 67（源端口：接收客户端请求的）、 udp 68（目的端口：向客户端发送请求成功或失败的回应）、 ipv6 udp 546、udp 547
服务名：dhcpd、dhcrelay
主配置文件：/etc/dhcp/dhcpd.conf
模板文件：/usr/share/doc/dhcp-4.1.1/dhcpd.conf.sample
中继配置文件：/etc/sysconfig/dhcrelay
执行程序：/usr/sbin/dhcpd、/usr/sbin/dhcrelay
服务脚本：/etc/init.d/dhcpd、/etc/init.d/dhcrelay
执行参数配置：/etc/sysconfig/dhcpd
查看租约文件:/var/lib/dhcpd/dhcpd.lease
很多网络服务的排错日志：/var/log/messages
2、配置步骤
（1）操作前的准备
防火墙临时关闭：iptables –F
防火墙永久关闭：/etc/init.d/iptables stop
查看防火墙状态：iptables -L
selinux临时关闭：setenforce 0
selinux永久关闭：sed –i“7s/enforcing/disabled/g”/etc/selinux/config
（2）客户端配置
1、关闭防火墙和selinux
2、自己在虚拟网络编辑器创建一个局域网的网卡，并设置好网段，取消虚拟网络编辑器的DHCP自动分配功能
3、进入客户机设置IP地址为自动获取（就是让DHCP选项生效），然后用service network restart 重启客户机网卡，到这里客户端就设置完成。
（3）服务端配置
1、进入服务机设置IP地址、网关和虚拟网络编辑器那个网卡的网段一致，然后重启网卡；
2、配置yum源，挂载光盘，然后用yum -y install dhcp安装dhcp软件；
3、进入dhcp配置文件/etc/dhcp/dhcpd.conf发现里面是空的，然后把dhcp模板文件中的内容导入dhcp 配置文件；
4、将配置文件的前几个subnet声明注释掉，修改最后一个subnet的声明；
5、修改完成后保存退出，用service dhcpd configtest测试文件是否有错误；
6、然后用service dhcpd start 重启dhcp服务；
7、重启客户机网卡，看能不能获取到服务机地址池的IP地址；
8、为某台主机设置IP地址保留，把要保留IP的MAC地址和要保留的IP地址写入dhcpd.conf的配置文件即可，然后设置客户机为自动获取IP；
9、用ifdown eth0停止服务机网卡，再用ifup eth0开启网卡，然后用service dhcpd start 重启dhcp服务，看客户机能不能获取到指定IP。
3、中继代理配置
interface f0/0
ip helper-address 1.1.1.1
ip dhcp relay information trust
update arp 开启定期ARP询问
interfaca g0/0/2
arp authorized 禁止动态更新ARP
arp timeout 60 60s无应答则删除ARP条目
ip dhcp snooping vlan 20 vlan20开启snooping
interface f0/0 定义信任端口
ip dhcp snooping trust 交换机连接DHCP服务器端口设为trusted
dhcp snooping bind-table static ip-address ip-address mac-address mac-address interface g0/0#配置IP与MAC静态绑定表
interface vlan 1
ip add dhcp-alloc #立即发送DHCP-discover报文，1-10s内随机发送，如果没有收到DHCP服务器的回应报文继续发送，直到回应为止
dhcp selsect global all #全局分配地址
dhcp server group dhcp-relay
dhcp-server 10.1.1.1 组里有多个dhcp服务器
interface vlan 2
dhcp select relay
dhcp relay server-select dhcp-relay
display dhcp server ip-in-use all #查看地址池可用地址信息
reset dhcp server ip-in-use all #重置正在使用的IP地址
address-check enable dhcp #中继的安全特性
ip dhcp relay information trust-all 合法的DHCP服务路由，为了形成一个绑定表
no ip dhcp conflict logging 关闭DHCP冲突日志
display ip interface br
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